桥梁工程的维修加固与养护技术探讨

桥梁工程的维修加固与养护技术探讨

黄智伟

广州市道路养护中心南城养护所 511400

摘要：桥梁工程在施工的过程中会受到自然环境变化和科技带来的运载能力提升等因素影响，工程质量及稳定性产生危害，因此，在进行桥梁工程施工时，必须对桥梁结构病害的防治及加固施工进行重视。论述了桥梁工程的维修加固以及养护技术，有效提升桥梁安全性和稳定性。

关键词：桥梁工程；维修；加固；养护技术

引 言

随着我国科技水平的不断发展，早期修建的桥梁施工技术、设计方案和质量水平相对落后，桥梁修建标准不完善，建设资金短缺，施工管理力量较弱，直接导致早期修建的桥梁质量先天不足，使桥梁使用年限和服务水平不能满足使用要求。同时，一些建成后的桥梁后期养护管理工作落实不到位，在自然侵蚀和车辆行驶产生的荷载压力下，很多构件已经产生了破损和老化，加之维修保养工作不及时，没能在桥梁问题出现的前期进行加固维修，造成桥梁的损坏速度加快，影响桥梁的使用寿命。

1 桥梁维修加固机理及存在的问题

1.1 案例基本概况

某大桥桥梁的全长为 255.43 m，桥宽为 13.6 m，共12 跨，桥跨组合为 3 m×16 m+4 m×30 m+5 m×16 m，其中引桥上部结构为 16 m 简支 T 梁，引桥下部结构墩身采用直径为 100 cm 的圆形墩柱，桩基均采用直径为120 cm 的单排钻孔灌注桩。设计载荷为-20 级、挂-100，截面如图1所示。

图1 桥梁立面图

1.2 桥梁工程常见病害分析

桥梁使用中，由于土壤、地势等问题易造成地基不牢固，出现地基下沉，从而造成道路和桥梁连接不紧密，行驶在此断裂段时车辆会出现跳车，影响行车安全。同时，对桥梁护栏修护不及时，也会加重桥梁损失，影响其后续使用。由于桥梁栏杆多为钢筋材料，若材料使用中存在偷工减料、以次充好等问题，更会影响到桥梁安全性。如表1所述，这里不再一一论述。

表1 桥梁工程病害分析

1.3 桥梁的维修加固原理

本论述主要以简支梁作为基本的力学模型介绍桥梁维修加固原理。受到外部载荷的作用简支梁桥结构会发生弯曲变形，如图2所示。

图2 简支梁力学模型

桥梁结构的受力受到三方面因素的影响，分别为：桥梁材料特性、桥梁截面几何特性、载荷作用所产生的应力等。一旦外部载荷增加就会造成桥梁内力增大。只要其超出了桥梁承受能力就会引发裂缝以及破坏等问题，从而影响桥梁正常使用。另外，随着使用时间的积累，相关因素会对桥梁材料造成影响，这也会造成桥梁结构的开裂和破坏。

虽然桥梁工程维修加固方法样式较多，但基本原理大体相似。具体为：对于损伤位置进行修补或者通过相应维修措施来降低结构所受载荷、提升结构几何截面抗力特性，从而有效提升结构承载力，确保桥梁的有效使用。另外，可以在受弯梁底部粘贴高强度材料来进行抗弯加固，这些材料也承受一定梁体载荷，从而降低截面应力，对桥梁实施加固。

2 桥梁结构的维修加固技术

2.1 粘贴钢板加固法

随着交通量越来越大，桥梁的主体会一旦因为承载力不够或者纵向主筋发生严重腐蚀问题时，就会造成桥梁的主梁发生较为严重的横向裂缝。可以通过锚栓以及粘结剂将钢板粘贴锚固到混凝土结构受力或者较为薄弱的部位，确保其和结构成为一体（本质上就是将钢板作为加强筋），从而实现提升梁承载能力的目的。

2.2 调整结构受力体系加固法

运用这种加固方法，主要是以更改桥梁的结构受力体系，进而实现提升桥梁承载能力的问题。例如，可以给简支梁下加装桥墩或者设置叠合梁等，或者让其进行纵向的链接，形成连续梁，用此法来提升桥梁的承载力，进而提升桥梁使用寿命。

2.3 桥面的补强层加固法

可以在桥梁顶层增设钢筋混凝土层，确保其和原有的主梁形成整体，从而增加主梁有效高度以及抗压截面强度，能够有效改善桥梁载荷的横向分布能力，提升桥梁承载能力。

2.4 增设纵梁加固法

如果桥梁的墩台地基没有问题，就可以在纵梁增设方面考虑，利用纵梁增设来提升其承载能力和刚度，进而利用新主梁，来将相应的承载力进行横向分布，降低了原有主梁的压力。不仅如此，增设新的纵梁，还能够拓宽桥梁的主梁，从而取得有效的增加承载力的效果。

2.5 增加截面以及配筋加固法

增加截面以及配筋加固法常常应用在梁强度、刚度、稳定性以及抗裂能力不足的情况下。此种加固法主要是在梁的底部或者侧面来增加尺寸，通过加设主筋的方式来提升梁的有效高度以及抗弯强度，进而提升桥梁承载力。

2.6 锚喷混凝土加固法

这种方式主要是在已经完成锚固的钢筋网之上，利用喷射设备将混凝土混合材料喷射到其中，从而经过硬化后，形成钢筋混凝土，如此不仅能补充强化了钢筋，还能提升桥梁的受力断面和整体结构强度，进而增加承载能力。

2.7 体外预应力加固法

对于预应力混凝土梁或者板来说，可以对受拉区域施加体外预应力来弥补一部分自重应力情况，可以起到卸载的作用，从而有效提升梁所具有的承载能力。

2.8 拱圈增设套拱加固法

拱桥在生活中很常见，在拱式桥梁中的主拱圈，是一种等截面，也有部分是变截面的砖头、石头、混凝土等，在这类桥梁出现问题后，就可以通过在其原有主拱圈的腹面增加新的拱圈，可以利用浇筑方式，或者是锚固的方式进行。

3 加强桥梁养护管理工作的措施

3.1 桥梁工程养护措施

桥梁工程的养护工作十分重要，通过平时对桥梁工程的检查、评估以及相应小问题的维修，能够有效的增加桥梁的使用寿命。桥梁检查可以进行定期检查、经常性检查、特殊情况检查。检查中最先检查的应该是桥梁最基本的受力构件，确定其是否存在问题，之后再沿着其横向、纵向进行检查，包括支座、横向联系、纵向联系等。之后对桥梁工程的基础和墩台进行相关的检查。进而依照上文所提的桥梁养护工作手册、制度进行检查工作的设计和规划，从而使检查有计划的进行。另外，在实际工作中，要对所有安全因素考虑全面，根据桥梁所处的不同实际情况进行材料的选取和措施的设计，进而进行安全的施工，也直接提升了桥梁施工的质量。3.2 加强桥梁改建工作

桥梁的养护工作一般以维修和加固为主，通过被养护桥梁的实际情况制定养护合理的方案。同时，将危桥改建工程作为养护工程中重要的任务，各公路养护管理部门应将危桥改造专项资金进行一定预留，做到对发现的危桥进行及时改造重建工作。并且结合路网改造工程对发现的不符合现行桥梁使用标准的桥梁进行改造，将桥梁养护资金全部投入到工程建设中。在对危桥进行改造的过程中，应对旧桥进行合理的利用，在改造过程中应优先考虑对其进行加固方案，若因桥梁荷载等级过低而无法使用的桥梁，公路管理部门应对其进行拆除重建工作。

3.3 进行养护人员的专业技术培训

由于很多地方养护单位缺乏专业的桥梁养护技术人才，哪怕其能够进行公路方面的养护，也会因为没有相应桥梁养护的工作经验和专业技术而无法进行桥梁养护工作。因此，养护管理部门应加强桥梁养护人员专业技术培训，增强养护人员专业知识和技能，提高桥梁养护的施工技术，更好地对桥梁进行养护。

3.4 加强桥梁检查力度

公路养护管理部门对桥梁的检查应分为经常性检查、定期性检查和特殊性检查。经常性检查应根据桥梁运行情况进行检查，通常 1 个月最少为 1 次；定期检查是在一定期限内进行对桥梁的检查，这个期限一般不能超过 3 年；特殊性检查一般为专门检查和应急检查 2 种。

结束语

综上所述，为了使我国的桥梁能够应对当今巨大的交通压力，提升桥梁的使用寿命和使用安全性，就要提高对桥梁工程的加固和养护工作的重视，并进行有效的落实，通过多种科学合理的方式来加固和养护桥梁工程，提高桥梁的质量。

参考文献

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